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JP3776561B2 - 3D measuring endoscope device - Google Patents

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JP3776561B2
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  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物の三次元形状を計測する三次元形状計測装置、更に詳しくは医用内視鏡に応用して胃壁や大腸壁等の形状を計測したり、工業用内視鏡に応用して水道管、ガス管等の変形や傷の大きさを計測する三次元形状計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、測定光を被観察物体に投影して大きさや凹凸形状、すなわち三次元形状を計測するには、半導体レーザー等によるスポット光を測定光として光ファイバーによって被観察物体に導いて投影し、被観察物体上の測定光の位置があらかじめ測定しておいた基準値とどれだけずれるかを検知することにより算出していた。
【0003】
また、測定光としてレーザ光をシリンドリカルレンズ等によりスリット光に変換した物を用い、被観察物体に投影されたスリット光の変形によって、スリットが投影された線上の凹凸を算出する光切断法も知られている。
【0004】
さらに、被観察物体の面形状を計測する場合は、例えば特開平4−12724号公報に示されているように、スポット光やスリット光を走査することにより行っていた。
【0005】
なお、上記従来技術においては、測定光を投影する光学系は固定焦点、かつ固定倍率であった。
【0006】
また、測定光を投影する光学系を内視鏡とは別体のプローブとして構成し、前記プローブを鉗子チャンネルに挿入するシステムも提案されている。
【0007】
さらに、測定光を被写体に照射するには、内視鏡に備えられているアングル操作を用いて、内視鏡先端を曲げ、被写体に指向していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被観察物体が生体であるため、検査中に内視鏡と被観察物体との距離を一定に保つ事は非常に困難であり、測定光投影の光学系が固定焦点であるので距離によって測定光が拡散し、測定誤差の原因といった問題がある。
【0009】
また、測定光投影の光学系が固定倍率であったので、常に一定の面積を一定の解像度で測定を行っており、解像度を落として高速で測定する、もしくは広い面積を測定したり、高解像度で狭い面積を測定するという使用状況に合わせての選択を行うことができないといった問題もある。
【0010】
さらに、内視鏡検査を行う場合は、内視鏡は観察する部位に応じて複雑に曲げられる。測定光を導く光ファイバーはその構造上、曲がり具合によってクラッド層、コア層の間の屈折率が微妙に変化する。従って、測定光の投影位置が微妙にずれるので測定誤差の原因となっていた。
【0011】
また、測定光を投影する光学系を内視鏡とは別体のプローブとして構成する場合、プローブの位置を固定する手段が必要で、例えば特開平2−287311号公報に開示されている如く、プローブと鉗子チャンネルの内壁をキー溝状にしておき、その嵌合を用いていた。この場合、汎用の内視鏡を用いることができず、作業性が悪かった。
【0012】
さらに、測定光を被写体に照射するために内視鏡のアングル操作を用いる方法は、高解像度を得るために測定面積を狭くした場合などは、被測定部位と測定光の照射範囲を合致させることが難しくなる。また、測定する部位によっては、ぜん動運動が激しいので測定位置の固定が困難であったり、任意のアングル操作を無理に行うと患者に苦痛を生じさせる可能性があった。
【0013】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、常に最適な測定光の供給と任意の解像度での測定を行うことのできる三次元計測内視鏡装置を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明による三次元計測内視鏡装置は、体腔内に挿入部を挿入し、被写体を観察するための観察光と、被写体の形状を測定するための測定光とを被写体に投影する内視鏡と接続され、前記内視鏡からの前記測定光の反射光から前記被写体の形状を計測する三次元計測内視鏡装置において、前記観察光による観察画像に対して測定範囲の選択を行う測定範囲選択手段と前記測定範囲選択手段による測定範囲の選択に応じて、前記測定光を投影する測定光投影レンズの倍率と焦点を調節する倍率・焦点調節手段と、前記倍率・焦点調節手段の設定値に応じて、前記被写体との距離計算を行う距離計算手段と、を備えたことを特徴とし、前記測定範囲選択手段は、段階的に測定範囲を選択することが可能であり、前記測定光の反射光を抽出する抽出手段と予め記憶されている基準データと前記抽出手段により抽出された反射光のデータとを比較して形状計算を行う三次元映像処理手段とを備えたことを特徴とし、また、前記測定光の基準出射位置を記憶する基準位置記憶手段と前記測定光の現在の出射位置を検出する出射位置検出手段と前記基準位置記憶手段の記憶する基準出射位置と前記出射位置検出手段により検出された出射位置とを比較して前記測定光の出射方向を補正する出射方向補正手段とを備えたことを特徴とする。
【0015】
本発明の三次元計測内視鏡装置では、測定範囲選択手段により観察光による観察画像に対して測定範囲の選択を行い、この測定範囲選択手段による測定範囲の選択に応じて、前記倍率・焦点調節手段が前記測定光を投影する前記測定光投影レンズの倍率と焦点を調節し、前記距離計算手段が前記倍率・焦点調節手段の設定値に応じて、前記被写体との距離計算を行う。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【0017】
図1ないし図4は本発明の第1の実施の形態に係わり、図1は三次元計測内視鏡装置の構成を示す構成図、図2は図1の測定光調節レンズ系の構成を示す構成図、図3は図2の測定光調節レンズ系の長手方向断面を示す断面図、図4は図1の三次元計測内視鏡装置の作用を説明する説明図である。
【0018】
(構成)
本発明の三次元計測内視鏡装置1は、図1に示すように、体腔内に挿入する挿入部2を備え体腔内の観察部位3を撮像すると共に体腔内の三次元計測を行う内視鏡4と、前記内視鏡4に観察用の照明光を供給する観察用照明光源5と、半導体レーザ等とシリンドリカルレンズ等の組み合わせによりスリット状の測定光を発生し前記内視鏡4に供給する測定光投影光源6と、内視鏡4により撮像された観察部位3の撮像信号を信号処理することで観察部位3の内視鏡像の映像信号を生成すると共に体腔内の三次元映像信号を生成する信号処理装置7とから構成される。
【0019】
内視鏡4には観察用照明光源5から供給される照明光を伝送する観察用ライトガイド8が内挿されており、観察用照明光源5のランプ9から発せされた白色光は、ランプ9と観察用ライトガイド8の入射端面との間に配設された、モータ10により回転駆動される、赤色光透過部、緑色光透過部、青色光透過部及び不透過部からなる回転フィルタ11を介して、観察用ライトガイド8の入射端面に供給されるようになっている。また、内視鏡4には測定光投影光源6から供給される測定光を伝送する測定光伝送用イメージガイド12も内挿されている。
【0020】
内視鏡4の先端部内には、観察用ライトガイド8の出射端の前方に観察用照明レンズ13が設けられており、観察用ライトガイド8により伝送された照明光は、観察用ライトガイド8の出射端面より出射し観察用照明レンズ13を介して体腔内の観察部位3に照射されるようになっている。
【0021】
また、内視鏡4の先端部内には、測定光伝送用イメージガイド12の出射端の前方に測定用照明レンズ14も設けられており、測定光伝送用イメージガイド12により伝送された測定光は、測定光伝送用イメージガイド12の出射端面より出射し測定用投影レンズ14を介して体腔内に照射されるようになっている。なお、測定光伝送用イメージガイド12の出射端側には後述する測定光調節レンズ系15が設けられており、測定光調節レンズ系15は駆動部16によって光軸方向に可動されるようになっている。
【0022】
観察部位3の像及び測定光の戻り光は、内視鏡4の先端部内において、前記駆動部16により駆動される対物調節レンズ系17を介してCCD等の固体撮像素子18により撮像され、その撮像信号が信号処理装置7のプロセス回路19に出力されるようになっている。
【0023】
前記モータ及び固体撮像素子18は、信号処理装置7のそれぞれモータ10用の駆動回路20及び固体撮像素子18用の駆動回路21により駆動され、これらの駆動回路20、21及び前記測定光投影光源6は同期回路22からの同期信号により制御され、駆動するようになっていて、駆動回路20による回転フィルタ11の回転駆動及び駆動回路21による測定光投影光源6の駆動が同期回路22からの同期信号に同期して、体腔内に順次、赤色光、緑色光、青色光及び測定光が照射されるようになっている。
【0024】
信号処理装置7は、固体撮像素子18からの撮像信号を増幅処理する前記プロセス回路19と、前記プロセス回路19の出力をデジタル信号に変換するA/D変換器23と、A/D変換器23の出力を選択的に後段の4つのメモリに振り分けて出力するマルチプレクサ24を備えており、R用メモリ25、G用メモリ26、B用メモリ27及び計測用メモリ28のそれぞれに、回転フィルタ11の回転駆動及び測定光投影光源6の駆動に同期して赤色光、緑色光、青色光及び測定光による照明に対応する信号がマルチプレクサ24によって振り分けて入力されるようになっている。
【0025】
また、信号処理装置7は、R用メモリ25、G用メモリ26及びB用メモリ27に格納された各信号を入力し内視鏡映像信号を生成する映像信号処理回路29と、映像信号処理回路29の出力をアナログ信号に変換し観察モニタとして使用されるディスプレイ30に出力するD/A変換器31と、計測用メモリ28に格納された信号から被写体の凹凸形状を計算する測定処理回路32と、測定処理回路32の計算結果を基づき鳥瞰図、等高線図等の三次元形状を表すグラフィックを三次元計測画像表示モニタとして表示されるディスプレイ33に描画する三次元映像処理回路34と、3種類の固定倍率で測定倍率を選択する測定倍率選択部35と、測定倍率選択部35が選択する倍率に応じた距離算出用の基準データが記憶されている第1ルックアップテーブル(以下、LUTと略記する)36、第2LUT37及び第3LUT38と、測定倍率選択部35の選択に基づき第1LUT36、第2LUT37及び第3LUT38のうちの1つを選択し測定処理回路32にその距離算出用の基準データを出力するLUT選択部39とを備えている。
【0026】
なお、測定倍率選択部35の選択信号は、測定光投影光源6及び駆動部16にも出力されており、測定光投影光源6及び駆動部16では、この選択信号に基づき測定範囲に応じた最適な長さのスリット状の測定光を体腔内に照射するようになっている。
【0027】
測定光伝送用イメージガイド12の出射端側に設けられた測定光調節レンズ系15は、図2に示すように、固定部材41の外周に巻かれた駆動部16により駆動される電磁コイル42を備え、さらに、測定光調節レンズ系15の長手方向断面である図3に示すように、固定部材41の内部には永久磁石等よりなる可動部材43と、可撓部材43に固定されて共に電磁コイル42により可動するレンズ44とを備えて構成されている。
【0028】
なお、電磁コイル42は、図2に示したような内蔵方法ではなく、内視鏡4の挿入部自体の円筒や鉗子チャンネルの内筒に沿って内蔵しても良いし、駆動部16を内視鏡4の内部に内蔵する必要もない。
【0029】
(作用)
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
【0030】
観察用照明光源5から出た照明光は、モータ10による回転フィルタ11の回転により順次赤色光、緑色光、青色光及び不透過に変換されて観察光伝送用ライトガイド8及び観察用照明レンズ13を介して観察部位3を照明する。また、回転フィルタ11の不透過部が光路中に挿入されているとき、同期回路22からの同期信号に基づき測定光投影光源6が発光して、測定光伝送用イメージガイド12、測定光調節レンズ系15及び測定用投影レンズ14を介して観察部位3にスリット状の測定光を投射する。
【0031】
このようにして照明された観察部位3は、対物調節レンズ系17により固体撮像素子18上に結像される。固体撮像素子18は、同期回路22からの同期信号に基づき回転フィルタ11の回転に同期して駆動回路21により作動され、赤色光、緑色光、青色光及び測定光による観察部位3の像の信号を順次出力し、この信号はプロセス回路19で増幅、処理を施される。
【0032】
その後、A/D変換器23によりアナログ信号からディジタル信号に変換され、マルチプレクサ24によって各R用メモリ25、G用メモリ26、B用メモリ27及び計測用メモリ28に振り分けられる。すなわち、赤色光による画像信号がR用メモリ25へ、緑色光による画像信号がG用メモリ26へ、青色光による画像信号がB用メモリ27へ、測定光による画像信号が計測用メモリ28へ各々入力され記憶される。
【0033】
R用メモリ25、G用メモリ26及びB用メモリ27に記憶された通常観察用の画像信号は、映像処理回路29にてガンマ補正、輪郭補正等の各種処理が施された後、D/A変換器31にてアナログ信号に変換され、ディスプレイ30上にカラー映像が表示される。
【0034】
一方、計測用メモリ28に記憶された測定光による画像信号は、測定処理回路32にて投射したスリット状の測定光による反射光の成分のみが抽出される。この信号は、スリット状の測定光が被写体に投射され、被写体の凹凸に応じて形態が変化した信号であるから、LUT選択回路39で選択された第1LUT36、第2LUT37及び第3LUT38のいずれかに予め測定、記憶してある基準位置データとの比較により、観察部位3の凹凸形状が計算され、三次元映像処理回路34にて三次元形状を表すグラフィックに処理され、ディスプレイ33上に三次元グラフィック映像が表示される。
【0035】
ここで、特に入力方法(マウス、トラックボール、etc.)の図示はしていないが、使用者は、図4に示すように、(2次元表示用)ディスプレイ30に表示される観察部位3の内視鏡ビデオ画像を見ながら、測定倍率選択部35にて三次元形状計測の測定範囲を、図4(a)〜(c)のように選択する。
【0036】
そして、測定倍率選択部35にて測定範囲を選択すると、選択に応じた制御信号が発生し、駆動部16及びLUT選択回路39に伝送される。駆動部16では制御信号に応じた大きさのプラス、もしくはマイナスの電流を発生し、測定光調節レンズ系15と対物調節レンズ系17に伝送する。
【0037】
測定光調節レンズ系15内では、図3に示すように、電磁コイル42に電流が流れ、固定部材41の間を摺動するようになっている可動部材43に固定されたレンズ44が前後に移動する。なお、対物調節レンズ系17の構造は、レンズの光学系データと寸法以外は、測定光調節レンズ系15と同様の構成と動作を行うので説明は省略する。
【0038】
従って、上記の測定光調節レンズ系15の動作により、測定範囲に応じた最適な長さのスリット状測定光が供給される。また、対物調節レンズ系17の倍率が各々変化することにより、図4(a)の場合のように広い面積を撮像する場合から、図4(b)及び図4(c)のように段々と倍率を上げていくと、狭い面積を同じ画素数の固体撮像素子18で撮像することになるので、狭い面積しか測定できないが解像度は高くなる。
【0039】
さらに、上記のようにレンズ系の倍率を変化させるだけでは測定光の撮像面積が変化するだけなので、各レンズ倍率毎の観察部位3と内視鏡4の先端部との間の各距離のデータが記憶されている第1LUT36、第2LUT37及び第3LUT38の内、1つのLUTをLUT選択回路39にて選択して、観察部位3と内視鏡4の先端部との距離計算が行うようになっている。
【0040】
(効果)
このように本実施の形態によれば、観察部位3の形状や使用する目的に応じて、測定光調節レンズ系15の動作により、使用者は任意の範囲の形状計測を行うことができる共に、常に最適な測定光の供給ができるので、測定精度を高めることができる。
【0041】
なお、本実施の形態では、三次元計測内視鏡装置1の対物調節レンズ系17及び測定光調節レンズ系15をコスト等を考慮して3段階の固定倍率としていたが、LUTの個数を増加し、その選択手段を適宜備えれば、任意の倍率による測定が可能となることは自明である。
【0042】
また、本実施の形態では、レンズの調節機構をズームレンズとして利用した例を示したが、これを焦点調節に応用すれば、観察部位3との距離に関わらず、常にボケの無い最適な測定光を発生できるので測定精度を高めることができる。
【0043】
さらに、本実施の形態は、三次元計測内視鏡装置1の測定光投影レンズに用いるだけでなく、通常観察に用いられる対物レンズ系にも容易に利用可能である。
【0044】
また、実施の形態では、観察部位3と内視鏡4の先端部との間の距離計算をLUTに予め記憶した値と比較することにより行っていたが、必ずしもLUTを用いる必要性はなく、観察部位3と内視鏡4の先端部との間の距離を変数とした多項近似式に置き換えて表しても良い。この場合、固定倍率に応じて多項近似式の係数を切り替えることにより、上記と同様に効果が得られるばかりでなく、係数だけを記憶しているのであるから、LUTより遙かにデータを保存するためのメモリ容量を減らすことができる。
【0045】
図5及び図6は本発明の第2の実施の形態に係わり、図5は内視鏡先端部内の要部の構成を示す構成図、図6は図5の制御部の構成を示す構成図である。
【0046】
第2の実施の形態は、第1の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【0047】
(構成)
本実施の形態の内視鏡4の先端部内には、図5に示すように、測定光伝送用イメージガイド12の出射端面の前方に、順次、第1の実施の形態における測定光調節レンズ系15を構成する補助レンズ51と、制御電圧によって入射された光を任意の角度に偏向することができる光偏向器52と、測定光を2方向に分割する先端ハーフプリズム53と、先端ハーフプリズム53により分割された一方の測定光により光位置を検知する2次元PSD等からなる光位置検知部54とを備えており、光偏向器52と先端ハーフプリズム53との間には第2の補助レンズ55が設けられている。
【0048】
そして、制御部56が光位置検知部54からの検知信号を入力し、この検知信号に基づいて光偏向器52が入射された光を任意の角度に偏向するための制御電圧を発生させる駆動信号発生回路57を制御するようになっている。
【0049】
また、前記制御部56は、図6に示すように、測定光の基準出射位置、例えば製造時における測定光の出射位置のデータを記憶した基準位置記憶部61と、この基準位置記憶部61が記憶している測定光の基準出射位置と光位置検知部54によって検知した測定光の位置を比較する光位置比較部62と、その比較結果に応じた補正信号を発生する補正信号出力部63とから構成されている。
【0050】
その他の構成は第1の実施の形態と同じである。
【0051】
なお、制御部56と駆動信号発生回路57は必ずしも内視鏡4の先端部中に設けてある必要性はない。
【0052】
また、特に図示していないが、本実施の形態では測定光投影光源6は、スリット状測定光だけでなく、スポット状測定光も出射できるようになっており、計測時にはスリット状測定光が発生し、非計測時にはスポット状測定光が発生するようになっている。これは、半導体レーザのスポット状測定光をスリット状測定光に変換するシリンドリカルレンズを計測のタイミングに合わせて光軸上に抜き差し可能なようにすれば良い。
【0053】
(作用)
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
【0054】
測定光投影光源6で発生した測定光は、測定光伝送用イメージガイド12、補助レンズ51、光偏向器52及び補助レンズ55を介して伝送され、先端ハーフプリズム53に達する。
【0055】
先端ハーフプリズム53では、測定光の光路が2分割され、一方は測定光投影レンズ14を介して観察部位3に投影され、もう一方は光位置検知部54に伝送される。光位置検知部54では、非計測時のスポット状測定光が入射された時に測定光の位置に応じた電圧が発生し、制御部56内の光位置比較部62に出力される。
【0056】
光位置比較部62では、基準位置記憶部61からのデータと入力された現在の測定光の出射位置のデータとの差を比較して、その結果を補正信号出力部63に伝送する。補正信号出力部63では、前記のデータの差を打ち消すための補正信号が計算され、駆動信号発生回路57にてそれが光偏向器52の駆動用信号に変化される。光偏向器52では、前記の駆動信号に応じて入射される測定光を偏向して先端ハーフプリズム53に出射するようになっている。
【0057】
説明は省略したが、補助レンズ51は、上述したように第1の実施の形態における測定光調節レンズ系15を構成しており、その作用も第1の実施の形態と同様であり、その他の作用は第1の実施の形態と同じである。
【0058】
(効果)
このように本実施の形態では、第1の実施の形態の効果に加え、非計測時を利用して、被写体に向けて出射される測定光の位置ズレを補正して出射するようになっているので、経時変化や光ファイバーの急激な曲げによる測定光のズレに影響を受ける事無く、より高精度の測定を行うことができる。
【0059】
なお、本実施の形態では、測定光の位置ズレを検出し、補正して出射する例を示したが、出射位置を補正する代わりに、距離算出時に位置ズレの分だけデータをシフトするように構成しても良い。
【0060】
図7及び図8は本発明の第3の実施の形態に係わり、図7は計測用プローブ先端部内の要部の構成を示す構成図、図8は図7の測定光調節レンズ系の断面を示す断面図である。
【0061】
第3の実施の形態は、第1の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【0062】
(構成)
本実施の形態では、測定光を被写体に投影する部材(測定光調節レンズ系15、測定光伝送用イメージガイド12、測定光投影用レンズ14等)は、内視鏡の挿入部に内蔵しているのではなく、図7に示すように、別体の計測用プローブ71として構成し、図示はしないが、この計測用プローブ71を通常の内視鏡に一般的に設けられている鉗子チャンネルに挿入することにより計測を行う構成となっている。
【0063】
また、第1の実施の形態の電磁コイル42のように電磁コイル42の巻き線を測定光調節レンズ系15(の固定部材41)の円筒外周に沿って設ける代わりに、電磁コイル72が測定光調節レンズ系15の円筒の一部分の巻き線を設けられている。
【0064】
さらに、図8に示すように、測定光調節レンズ系15の円筒外周上で前記電磁コイル72を避けた位置にはバネ部材73が設けられ、バネ部材73は測定光調節レンズ系15の可動部材43が前後に移動する時に押し広げられるようになっており、前記バネ部材73の周囲はゴム被覆74により覆われている。
【0065】
その他の構成は第1の実施の形態と同じである。
【0066】
(作用)
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
【0067】
図8に示すように、可動部材43は、計測プローブ71の鉗子チャンネル(図示せず)への未挿入時には、未使用範囲に位置するようになっており、計測用プローブ71を鉗子チャンネルに挿入し、計測時の基準位置、例えば、鉗子チャンネルの出口に先端部を合わせた後、使用者からの指示入力により使用範囲にまで移動するようになっている。
【0068】
可動部材43が使用範囲に移動すると、バネ部材73の肉厚部分が押し広げられ、ゴム被覆74の部分が内側から持ち上げられ、計測用プローブ71の直径より広がる。従って、鉗子チャンネルの内壁にゴム被覆74が密着し、計測プローブ71の位置が固定される。
【0069】
また、可動部材43の使用範囲には、マージンが含まれており、このマージン部分を測定光の焦点調節範囲として使用している。
【0070】
その他の作用は第1の実施の形態と同じである。
【0071】
(効果)
このように本実施の形態では、第1の実施の形態の効果に加え、キー溝などの特別の固定手段を設けることなく、汎用の内視鏡の鉗子チャンネルに計測プローブ71を挿入するだけで測定光の出射位置と撮像素子との位置関係を正確に固定できるので、安価でかつ測定精度が向上する。
【0072】
また、位置関係の固定だけでなく、焦点調節と併用されることによって、被写体との距離に関係なくボケの無い最適の測定光を投影できる。
【0073】
図9及び図10は本発明の第4の実施の形態に係わり、図9は三次元計測内視鏡装置の構成を示す構成図、図10は図9の三次元計測内視鏡装置の作用を説明する説明図である。
【0074】
本実施の形態の三次元計測内視鏡装置101は、図9に示すように、管腔内に挿通される挿入部106を備えた内視鏡102と、この内視鏡102に可視光による照明光を供給する光源ユニット103と、内視鏡102に計測光を供給すると共に、この計測光の被写体での反射光を受光して三次元計測を行う三次元計測ユニット104と、三次元計測された被写体像を表示するディスプレイ105とを有する。
【0075】
内視鏡102は、管腔内に挿通される可撓性を有する前記挿入部106と、この挿入部106の後端に設けられた操作部107と、この操作部107の後端に設けられた接眼部108と、操作部107から延出されたユニバーサルケーブル109とを有し、このユニバーサルケーブル109の端部には、光源ユニット103に着脱自在の第1のコネクタと、三次元計測ユニット104に着脱自在の第2のコネクタとが設けてある。
【0076】
光源ユニット103内には、ランプ駆動回路(図示せず)により発光駆動されるランプ114が内蔵され、このランプ114で発光された白色光は集光レンズ115で集光されて照明光伝送用ライトガイド116の光入射端に供給される。この白色光は、ユニバーサルケーブル109、操作部107、挿入部106を挿通された照明光伝送用ライトガイド116により伝送され、挿入部106の先端部に固定された先端面からさらに観察照明用レンズ118を介して拡開して出射され、体腔内の患部等の被写体側を照明する。
【0077】
挿入部106の先端部には、観察照明用レンズ118が取り付けられた照明窓に隣接して観察窓が設けられ、この観察窓には観察用対物レンズ119が取り付けてあり、その結像位置に照明された被写体の光学像を結ぶ。この結像位置には、観察用イメージガイド121の先端面が配置され、この観察用イメージガイド121によって光学像はその後端面に伝送される。
【0078】
この後端面に対向する接眼部108には、接眼レンズ122が設けてあり、この接眼レンズ122を介して観察用イメージガイド121によって伝送された光学像を肉眼で観察することができる。
【0079】
また、この内視鏡102には、照明光伝送用ライトガイド116と同様に挿入部106、操作部107、ユニバーサルケーブル109内には測定光伝送用イメージガイド131及び形状測定用イメージガイド132とが挿通され、ユニバーサルケーブル109の端部の光入射端と光出射端とが三次元計測ユニット104に接続される。
【0080】
三次元計測ユニット104は、レーザ光を走査するレーザ光走査手段130を有し、このレーザ光走査手段130は、レーザ制御回路133により発光駆動される半導体レーザ(以下、レーザと略記)134を有し、このレーザ134のレーザ光は、ポリゴン駆動モータ135により回転駆動されるポリゴンミラー136で反射され、この反射光はさらにガルバノミラー制御回路137によって回動されるガルバノミラー138で反射された後、レンズ139を経て測定光伝送用イメージガイド131の光入射端に入射される。
【0081】
ポリゴンミラー136は、ポリゴン駆動モータ135の回転軸と平行な側面を正多面体にして多数のミラー面を有し、ポリゴン駆動モータ135により回転されることにより、レーザ光を水平面内で測定光伝送用イメージガイド131の端面の水平方向の幅に対応する角度走査する。なお、ポリゴン駆動モータ135はポリゴン制御回路140により制御される。
【0082】
また、ガルバノミラー138は、ガルバノミラー制御回路137によって例えば3角波状或いは階段波等の駆動信号が印加されることによって所定角度の範囲で往復的に回動する。この場合、ガルバノミラー138は水平面と平行な面に含まれる軸の回りで回動される。
【0083】
そして、このガルバノミラー138に入射される光を反射すると共に、その反射方向を垂直方向に走査する。このようにして水平方向及び垂直方向に走査されたレーザ光は集光レンズ139により測定光伝送用イメージガイド131の光入射面を水平方向及び垂直方向に走査するようにして入射される。
【0084】
この場合、ポリゴンミラー136により、その1つのミラー面で測定光伝送用イメージガイド131の直径を通るファイバの数以上を水平方向にレーザスポットがライン状に走査し、その走査の間に垂直方向のファイバピッチだけガルバノミラー138により垂直方向に移動する。
【0085】
そして、水平方向及び垂直方向に測定光伝送用イメージガイド131の光入射面の全域を走査した後に、ガルバノミラー138は反対方向に回動されるようになり、水平方向には一方向に走査するが、垂直方向には逆に走査する(往復するように走査する)。
【0086】
測定光伝送用イメージガイド131の先端面は挿入部106の先端部に取り付けられ、この先端面に対向して測定光投光レンズ145が設けてあり、この測定光投光レンズ145により伝送されたレーザスポットが被写体側に投影され、この投影スポットの走査は光入射端での走査に対応したものとなる。
【0087】
つまり、光入射端での水平方向の走査に対応して被写体側では、ある方向に走査する。説明を簡単にするために光入射端での水平方向の走査により、被写体側にも水平方向に走査されるとする。
【0088】
挿入部106の先端部には、この測定光投光レンズ145に隣接して形状測定用対物レンズ146が設けてあり、この形状測定用対物レンズ146は測定光投光レンズ145により被写体面に投影されたレーザスポットの位置をその結像位置に配置された形状測定用イメージガイド132の先端面に結像させるものである。
【0089】
そして、この形状測定用イメージガイド132によりその後端面の光出射端に伝送される。この光出射端に対向して結像調節レンズ系147が配置され、この結像調節レンズ系147によってその結像面の位置にその端面が配置されたテープ状ファイバ束アレイ148に結像される。
【0090】
このテープ状ファイバ束アレイ148は、n個のテープ状ファイバ束148(1)〜148(n)を積層にしたアレイ構造で、各テープ状ファイバ束148(i)(i=1〜n)は例えば測定光伝送用イメージガイド131(或いは形状測定用イメージガイド132)の直径を通るファイバの本数以上の本数のファイバの一方の端部をテープ状に固め、他端側は丸く束ねた形状にしている。
【0091】
光入射端となる一方の端部では、これらのテープ状ファイバ束148(1)〜148(n)は積層に配置した構造で、例えば正方形状の端面となり、光出射端となる他端側はそれぞれ丸く束ねてそれぞれ分離して配置し、丸く束ねた各端面に対向してn個の受光素子149(i)(i=1〜n)をアレイ状にそれぞれ配置し、各端面から出射される光をそれぞれ検出する。
【0092】
三角測量の距離測定の原理により被写体各部の距離を計測するもので、本実施の形態では1つの方向に沿っての反射光の位置検出を行えば、その検出に対応する被写体の位置に対する距離を算出できる構成にし、このように1つの方向に垂直な方向に光検出の機能を備えたテープ状ファイバ束アレイ148を用いる。
本実施の形態ではポリゴンミラー136の回転により測定光投光レンズ145を介して走査されるレーザスポットが例えば水平方向であると、そのレーザスポットを形状測定用イメージガイド132における前記水平方向と平行な方向にのみ光検出の機能を有するようにその光入射端がテープ状に広がるようにファイバを配列した各テープ状ファイバ束148(i)(i=1〜n)を前記水平方向に垂直な方向に積層して、垂直な方向に対する位置検出を行うようにしている。
【0093】
受光素子149(i)(i=1〜n)の出力は、それぞれ増幅器151(i)(i=1〜n)で増幅された後、比較器153でn個のチャンネルを持ち各増幅器151(i)(i=1〜n)の出力の比較を行う。そして、比較器153の比較結果に基づくスポット測定光の出射位置からレーザスポット検知回路154で測定光を特定し、高さ情報計算回路155内に設けられているLUT(図示せず)に予め測定済みである被写体との距離に応じたスポット測定光の基準位置データを参照することにより、各反射光における高さを計算する。計算した高さ情報はフレームメモリ156にまとめて記憶され、ディスプレイ105に表示される。
【0094】
また、レーザ制御回路133、ガルバノミラー制御回路137、ポリゴンミラー制御回路140を制御することにより、スポット測定光の水平走査間隔・位置と垂直走査間隔・位置を任意に変更する測定倍率・位置選択部157が設けられている。また、測定倍率・位置選択部157は、結像調節レンズ系147を駆動制御する結像調節レンズ制御回路158も制御しており、結像調節レンズ制御回路158により結像調節レンズ系147は、第1の実施の形態の測定光調節レンズ系15と同様に駆動される。
【0095】
(作用)
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
【0096】
上記の構成によって、レーザ光走査手段130内のスポット状の測定光がレーザ134で発生する。なお、レーザ134の発光のON/OFFと発光出力はレーザ制御回路133で制御される。
【0097】
スポット状の測定光は、ポリゴンミラー136がポリゴンミラー駆動モータ135により回転することにより、水平方向に走査される。なお、ポリゴンミラー駆動モータ135の回転数と回転角度の制御は、ポリゴンミラー制御回路140にて行われる。
【0098】
従って、レーザ134の発光のON・OFFとポリゴンミラー136の回転を組み合わせて制御することにより、任意の水平方向位置に任意の水平走査速度の測定光を得ることができる。
【0099】
水平走査された測定光は、ガルバノミラー138により垂直方向の走査を加えられる。なお、ガルバノミラー138の回転速度と回転角度の制御は、ガルバノミラー制御回路137にて行われる。
【0100】
従って、ガルバノミラー138の回転を制御する事により、任意の垂直位置に任意の垂直走査速度の測定光を得ることができる。
【0101】
そして後述するように、前記の任意の位置(水平・垂直)と任意の走査(水平・垂直)速度で走査可能な測定光は、測定倍率・位置選択部157により、レーザ制御回路133、ガルバノミラー制御回路137、ポリゴンミラー制御回路140が相互に関連して制御されることにより得る事が出来る。
【0102】
この測定光は、レンズ139により、測定光伝送用イメージガイド131に投影され、測定光伝送用イメージガイド131により内視鏡先端の測定投光レンズ145まで導かれて、被写体に投影される。
【0103】
そして、被写体に照射された測定光の反射光は、被写体の形状に応じて基準の位置とずれて、形状測定用対物レンズ146にて検知され、形状測定用イメージガイド132により結像調節レンズ147まで導かれる。
【0104】
結像調節レンズ147は、結像調節レンズ制御回路158の指示に基づいて焦点位置が変わるようになっていて、n組のテープ状ファイバ148束(1)〜148(n)の入射側へ任意の拡大率で反射光を結像させることができる。なお、この拡大率も測定倍率・位置選択部157からの制御を受ける。
【0105】
テープ状ファイバ148束(1)〜148(n)の入射側へ結像された反射光は、出射側で集光され、n個の受光素子149(1)〜149(n)に導かれる。各受光素子149(1)〜149(n)で受けた微弱な反射光は、各テープ状ファイバや各受光素子のばらつきを補正して同一特性になるように、増幅回路151(1)〜151(n)で増幅され、n個のチャンネルを持つ比較器153で各増幅回路の出力の比較を行うことにより、どの受光素子が反射光を検知したのかが特定される。
【0106】
比較器153からのデータ及び前記のポリゴンミラー136とガルバノミラー138の回転角度と回転速度が既知であることから求められるスポット測定光の出射位置からレーザスポット検知回路154で測定光を特定し、高さ情報計算回路155内に設けられているLUTに予め測定済みである被写体との距離に応じたスポット測定光の基準位置データを参照することにより、各反射光における高さを計算する。なお、LUTの参照を用いる代わりに、被写体さの距離関係を事前に係数としてもっておき、多項近似式による計算を用いても良い。
【0107】
そして、計算した高さ情報はフレームメモリ156にまとめて記憶され、ディスプレイ105に表示される。
【0108】
ディスプレイ105には、図10に示すように、計測できる範囲が、測定範囲指示枠161として通常の2次元画像中にマーキングされている。
【0109】
測定倍率・位置選択部157では、特に具体的な入力方法(マウス等)は図示していないが、ユーザが選択した測定倍率・位置に応じて、前記のレーザ制御回路133、ガルバノミラー制御回路137、ポリゴンミラー制御回路140を制御することにより、スポット測定光の水平走査間隔・位置と垂直走査間隔・位置が任意に変更される。
【0110】
また、測定倍率・位置選択部157に連動して、結像調節レンズ147からの出射光が常にテープ状ファイバ束148(i)(i=1〜n)の全面を使用するように結像調節レンズ制御回路158も制御される。
【0111】
(効果)
例えば、縦256×横256回のスポット測定光走査を行うこととし、この場合、当然、テープ状ファイバ束アレイ148の画素数も256×256に対応していることとする。
【0112】
被写体全面を計測する場合にも被写体の一部分を計測する場合にも、同じ回数の測定光が走査されると共にテープ状ファイバ束アレイ148の全面を使用するように結像調節レンズ147が働くので、計測面積が小さい程、単位面積当たりの分析能が向上することとなる。
【0113】
従って、ユーザが測定倍率・位置選択部157にて、倍率を選択すると、図10(a)の場合には低解像度であるが、被写体の全面を測定することができる。
【0114】
ところが、図10(b)の場合には高解像度であるが、被写体中心の一部分をしか測定できないことになる。しかしながら、スポット測定光の走査位置が図10(c)のようにシフトすることができるので、内視鏡にアングル走査などをかけて強引に測定範囲内に被写体を入れることをしなくても良いので、どんな部位でも測定ができるし、患者に苦痛を与えることが少なくなる。
【0115】
なお、本実施の形態では、三次元計測内視鏡装置101の測定範囲を選択することにより自動的に解像度が定まっていたが、例えば測定範囲と解像度を固定として、スポット測定光の発生個数を減らせば、単位時間当たりの反射光の入射時間が増えるので、被写体までの距離が遠くて反射光が弱い場合の検知も容易となるし、解像度のこだわりなければ、計測時間を早くできる。
【0116】
図11及び図12は本発明の第5の実施の形態に係わり、図11は三次元計測内視鏡装置の構成を示す構成図、図12は図11の三次元計測内視鏡装置の作用を説明する説明図である。
【0117】
第5の実施の形態は、第4の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【0118】
(構成)
本実施の形態では、図11に示すように、第4の実施の形態の構成に加えて、フレームメモリ156に記憶されている画像を認識する画像認識部171と、画像認識部171からのデータを保持する測定位置保持部172と、測定位置保持部172に保持されているデータと画像認識部171から送られてくるデータを比較し両者が合致するように測定位置・倍率選択部157を制御する測定位置追従部173が追加された構成となっている。
【0119】
その他の構成は第4の実施の形態と同じである。
【0120】
(作用)
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。
【0121】
本実施の形態においては、画像認識部171では、フレームメモリ156に記憶されている画像から粘膜や病変部の特徴を抽出し、測定位置保持部172及び測定位置追従部173にその抽出データを送る。
【0122】
測定位置保持部172では、図12(a)に示すように、ユーザが測定したい場所を指示すると測定範囲指示枠181を2重枠で示すと共に、その時の画像認識部171から送られてくる抽出データを保持する。もちろん、測定範囲指示枠181は、2重枠でなく、例えば枠の色が変わるようになっていても良い。
【0123】
測定位置追従部173では、測定位置保持部172に保持されている抽出データと画像認識部171から送られてくる画像の特徴である新たな抽出データとを比較し両者が合致するように、図12(b)に示すように、測定位置・倍率選択部157に測定位置をシフトするような指示を行うようになっている。
【0124】
なお、本実施の形態の場合は、求めた3次元形状から特徴を抽出するようになっているが、これに限定するわけでなく、通常の2次元画像から特徴を抽出しても良い、更に色の変化の具合から特徴を抽出することを加えても良い。
【0125】
その他の作用は第4の実施の形態と同じである。
【0126】
(効果)
このように本実施の形態では、第4の実施の形態の効果に加え、一度計測する場所の指示を行うと、計測場所が被写体の動きに追従して自動的に移動するので、動きが早くて同じ位置を測りにくい場合にも対応できる。
【0127】
なお、測定位置保持部172において、保持する被写体の抽出データに、患者のID.NOや測定場所等のインデックスデータを付加して複数保持して選択することにより、病変部の経過観察を行うときに指示が簡単になるし、病変部の変化の具合も一目瞭然となり、非常に有効である。
【0128】
[付記]
(付記項1) 体腔内に挿入部を挿入し測定光を被写体に投影する内視鏡と、前記内視鏡からの前記測定光の反射光から前記被写体の形状を計測する三次元計測内視鏡装置において、
前記測定光を投影する測定光投影レンズの倍率と焦点を調節する倍率・焦点調節手段と、
前記倍率・焦点調節手段の設定値に応じて、前記被写体との距離計算を行う距離計算手段と
を備えたことを特徴とする三次元計測内視鏡装置。
【0129】
(付記項2) 前記距離計算手段は、複数のルックアップテーブルを切り替えることにより計算を行う
ことを特徴とする付記項1に記載の三次元計測内視鏡装置。
【0130】
(付記項3) 前記距離計算手段は、多項近似式の複数の係数を切り替えることにより計算を行う
ことを特徴とする付記項1に記載の三次元計測内視鏡装置。
【0131】
(付記項4) 前記距離計算手段は、測定する面積に応じて解像度を切り換える
ことを特徴とする付記項1に記載の三次元計測内視鏡装置。
【0132】
(付記項5) 前記距離計算手段は、解像度に応じて計測時間を切り換る
ことを特徴とする付記項1に記載の三次元計測内視鏡装置。
【0133】
(付記項6) 前記倍率・焦点調節手段は、前記挿入部内の筒に沿って設けた電子コイル手段である
ことを特徴とする付記項1に記載の三次元計測内視鏡装置。
【0134】
(付記項7) 前記倍率・焦点調節手段による前記測定光投影レンズの倍率に応じた測定光の投影範囲を画面上に表示する表示手段を
備えたことを特徴とする付記項1に記載の三次元計測内視鏡装置。
【0135】
(付記項8) 前記測定光投影レンズの倍率に応じて、前記測定光の投影範囲を任意に移動させる投影範囲移動手段を
備えたことを特徴とする付記項1に記載の三次元計測内視鏡装置。
【0136】
(付記項9) 前記投影範囲手段により前記任意に移動させた前記測定光の投影範囲内にある前記被写体を指定する指定手段と、
前記被写体の形状もしくは色調を認識する認識手段と、
指定した被写体を追従するように前記測定光の投影範囲を移動する追従手段と
を備えたことを特徴とする付記項8に記載の三次元計測内視鏡装置。
【0137】
(付記項10) 前記指定手段は、指定されたデータを複数保持すると共に、前記前記データに前記データを識別するインデックスデータを付加し前記データを識別して選択する
ことを特徴とする付記項9に記載の三次元計測内視鏡装置。
【0138】
(付記項11) 体腔内に挿入部を挿入し測定光を被写体に投影する内視鏡と、前記内視鏡からの前記測定光の反射光から前記被写体の形状を計測する三次元計測内視鏡装置において、
前記測定光の出射角度を検知する検知手段と、
前記測定光の出射角度の補正を行う補正手段と
を備えたことを特徴とする三次元計測内視鏡装置。
【0139】
(付記項12) 体腔内に挿入部を挿入する内視鏡と、前記内視鏡の鉗子チャンネルに挿入され測定光を被写体に投影する測定光投影用プローブと、前記測定光投影用プローブからの前記測定光の反射光から前記被写体の形状を計測する三次元計測内視鏡装置において、
前記測定光投影用プローブに前記内視鏡の前記鉗子チャンネル内壁を押さえつける部材を設けた
ことを特徴とする三次元計測内視鏡装置。
【0140】
(付記項13) 前記測定光を投影する測定光投影レンズの倍率と焦点を調節する電子コイル手段を備え、
前記部材は、前記電子コイル手段による前記測定光投影レンズの駆動と兼用して前記鉗子チャンネル内壁を押さえつける
ことを特徴とする付記項12に記載の三次元計測内視鏡装置。
【0141】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の三次元計測内視鏡装置によれば、常に最適な測定光の供給と任意の解像度での測定を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る三次元計測内視鏡装置の構成を示す構成図
【図2】図1の測定光調節レンズ系の構成を示す構成図
【図3】図2の測定光調節レンズ系の長手方向断面を示す断面図
【図4】図1の三次元計測内視鏡装置の作用を説明する説明図
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る内視鏡先端部内の要部の構成を示す構成図
【図6】図5の制御部の構成を示す構成図
【図7】本発明の第3の実施の形態に係る計測用プローブ先端部内の要部の構成を示す構成図
【図8】図7の測定光調節レンズ系の断面を示す断面図
【図9】本発明の第4の実施の形態に係る三次元計測内視鏡装置の構成を示す構成図
【図10】図9の三次元計測内視鏡装置の作用を説明する説明図
【図11】本発明の第5の実施の形態に係る三次元計測内視鏡装置の構成を示す構成図
【図12】図11の三次元計測内視鏡装置の作用を説明する説明図
【符号の説明】
1…三次元計測内視鏡装置
2…挿入部
3…観察部位
4…内視鏡
5…観察用照明光源
6…測定光投影光源
7…信号処理装置
8…観察用ライトガイド
9…ランプ
10…モータ
11…回転フィルタ
12…測定光伝送用イメージガイド
13…観察用照明レンズ
14…測定用照明レンズ
15…測定光調節レンズ系
16…駆動部
17…対物調節レンズ系
18…固体撮像素子
19…プロセス回路
20、21…駆動回路
22…同期回路
23…A/D変換器
24…マルチプレクサ
25…R用メモリ
26…G用メモリ
27…B用メモリ
28…計測用メモリ
29…映像信号処理回路
30、33…ディスプレイ
31…D/A変換器
32…測定処理回路
34…三次元映像処理回路
35…測定倍率選択部
36…第1LUT
37…第2LUT
38…第3LUT
39…LUT選択部
41…固定部材
42…電磁コイル
43…可動部材
44…レンズ
代理人 弁理士 伊藤 進
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a three-dimensional shape measuring apparatus for measuring the three-dimensional shape of an object, more specifically, a medical endoscope to measure the shape of a stomach wall, a large intestine wall, etc., or an industrial endoscope. The present invention relates to a three-dimensional shape measuring apparatus that measures the deformation of a water pipe, a gas pipe or the like and the size of a scratch.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to measure the size and uneven shape, that is, the three-dimensional shape, by projecting the measurement light onto the object to be observed, the spot light from a semiconductor laser or the like is guided as the measurement light to the object to be observed by the optical fiber and projected. The calculation is performed by detecting how much the position of the measurement light on the object deviates from the reference value measured in advance.
[0003]
Also known is a light cutting method that uses a laser beam converted into slit light by a cylindrical lens or the like as measurement light, and calculates irregularities on the line on which the slit is projected by deformation of the slit light projected on the object to be observed. It has been.
[0004]
Furthermore, when measuring the surface shape of the object to be observed, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-12724, scanning is performed with spot light or slit light.
[0005]
In the prior art described above, the optical system for projecting the measurement light has a fixed focus and a fixed magnification.
[0006]
There has also been proposed a system in which an optical system for projecting measurement light is configured as a probe separate from an endoscope, and the probe is inserted into a forceps channel.
[0007]
Further, in order to irradiate the subject with the measurement light, the angle of the endoscope is used to bend the tip of the endoscope and direct it toward the subject.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the object to be observed is a living body, it is very difficult to keep the distance between the endoscope and the object to be observed constant during the examination. There is a problem that measurement light diffuses and causes measurement errors.
[0009]
In addition, since the optical system for measuring light projection has a fixed magnification, it always measures a constant area with a constant resolution, and measures at a high speed with a reduced resolution, or measures a large area, or a high resolution. There is also a problem that it is not possible to make a selection according to the use situation of measuring a small area.
[0010]
Furthermore, when performing endoscopy, the endoscope is bent in a complicated manner depending on the site to be observed. Due to the structure of the optical fiber that guides the measurement light, the refractive index between the clad layer and the core layer slightly changes depending on the bending condition. Therefore, the projection position of the measurement light is slightly shifted, causing a measurement error.
[0011]
Further, when the optical system for projecting the measurement light is configured as a probe separate from the endoscope, a means for fixing the position of the probe is required. For example, as disclosed in JP-A-2-287311, The inner wall of the probe and forceps channel was made into a key groove shape, and the fitting was used. In this case, a general-purpose endoscope could not be used, and workability was poor.
[0012]
Furthermore, the method of using the angle operation of the endoscope to irradiate the measurement light to the subject is to match the measurement site and the irradiation range of the measurement light when the measurement area is narrowed to obtain high resolution. Becomes difficult. In addition, depending on the part to be measured, the peristaltic movement is intense, so that it is difficult to fix the measurement position, and it may cause pain to the patient if an arbitrary angle operation is performed forcibly.
[0013]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a three-dimensional measurement endoscope apparatus that can always supply an optimum measurement light and perform measurement at an arbitrary resolution.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  The present inventionbyThe three-dimensional measurement endoscope device inserts an insertion portion into a body cavity,Observation light for observing the subject, measurement light for measuring the shape of the subject,An endoscope that projectsConnectedIn the three-dimensional measurement endoscope apparatus that measures the shape of the subject from the reflected light of the measurement light from the endoscope,Measurement range selection means for selecting a measurement range for an observation image by the observation light;,According to the measurement range selection by the measurement range selection meansA magnification / focus adjustment means for adjusting the magnification and focus of the measurement light projection lens for projecting the measurement light, and a distance calculation means for calculating a distance to the subject according to a set value of the magnification / focus adjustment means; It is characterized by having,The measurement range selection means can select the measurement range in stages, and an extraction means for extracting reflected light of the measurement light,3D image processing means for performing shape calculation by comparing reference data stored in advance with the reflected light data extracted by the extracting means;,Reference position storage means for storing a reference emission position of the measurement light,An emission position detecting means for detecting a current emission position of the measurement light;,An emission direction correction unit that corrects an emission direction of the measurement light by comparing a reference emission position stored in the reference position storage unit with an emission position detected by the emission position detection unit;,It is provided with.
[0015]
  In the three-dimensional measurement endoscope apparatus of the present invention,The measurement range is selected for the observation image by the observation light by the measurement range selection means, and the measurement range is selected by the measurement range selection means.The magnification / focus adjustment means adjusts the magnification and focus of the measurement light projection lens that projects the measurement light, and the distance calculation means determines the distance to the subject according to the set value of the magnification / focus adjustment means. CalculateYeah.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0017]
1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a three-dimensional measurement endoscope apparatus, and FIG. 2 is a configuration of a measurement light adjusting lens system of FIG. FIG. 3 is a sectional view showing a longitudinal section of the measuring light adjusting lens system in FIG. 2, and FIG. 4 is an explanatory view for explaining the operation of the three-dimensional measuring endoscope apparatus in FIG.
[0018]
(Constitution)
As shown in FIG. 1, the three-dimensional measurement endoscope apparatus 1 of the present invention includes an insertion portion 2 to be inserted into a body cavity, and images the observation site 3 in the body cavity and performs three-dimensional measurement in the body cavity. A slit-shaped measurement light is generated and supplied to the endoscope 4 by a combination of a mirror 4, an observation illumination light source 5 that supplies illumination light for observation to the endoscope 4, a semiconductor laser, and a cylindrical lens. The image signal of the measurement light projection light source 6 and the observation part 3 imaged by the endoscope 4 is signal-processed to generate a video signal of an endoscopic image of the observation part 3 and a three-dimensional video signal in the body cavity. And a signal processing device 7 to be generated.
[0019]
An observation light guide 8 that transmits illumination light supplied from the observation illumination light source 5 is inserted in the endoscope 4, and white light emitted from the lamp 9 of the observation illumination light source 5 is converted into the lamp 9. And a rotating filter 11 disposed between the observation light guide 8 and the incident end face, which is rotationally driven by a motor 10 and includes a red light transmitting portion, a green light transmitting portion, a blue light transmitting portion, and a non-transmitting portion. Via the incident end face of the observation light guide 8. The endoscope 4 is also inserted with a measurement light transmission image guide 12 for transmitting measurement light supplied from the measurement light projection light source 6.
[0020]
An observation illumination lens 13 is provided in front of the exit end of the observation light guide 8 in the distal end portion of the endoscope 4, and the illumination light transmitted by the observation light guide 8 is the observation light guide 8. The observation part 3 in the body cavity is irradiated through the observation illumination lens 13.
[0021]
In addition, a measurement illumination lens 14 is also provided in front of the exit end of the measurement light transmission image guide 12 in the distal end portion of the endoscope 4. The measurement light transmitted by the measurement light transmission image guide 12 is The measurement light transmission image guide 12 emits light from the emission end face and is irradiated into the body cavity via the measurement projection lens 14. A measurement light adjusting lens system 15 described later is provided on the exit end side of the image guide 12 for measuring light transmission, and the measuring light adjusting lens system 15 is movable in the optical axis direction by the drive unit 16. ing.
[0022]
The image of the observation site 3 and the return light of the measurement light are picked up by a solid-state image pickup device 18 such as a CCD through an objective adjustment lens system 17 driven by the drive unit 16 in the distal end portion of the endoscope 4. An imaging signal is output to the process circuit 19 of the signal processing device 7.
[0023]
The motor and the solid-state imaging device 18 are driven by a driving circuit 20 for the motor 10 and a driving circuit 21 for the solid-state imaging device 18 of the signal processing device 7, respectively, and these driving circuits 20, 21 and the measurement light projection light source 6. Is controlled and driven by a synchronization signal from the synchronization circuit 22, and the rotation drive of the rotary filter 11 by the drive circuit 20 and the drive of the measuring light projection light source 6 by the drive circuit 21 are synchronized signals from the synchronization circuit 22. In synchronism with this, red light, green light, blue light and measurement light are sequentially irradiated into the body cavity.
[0024]
The signal processing device 7 amplifies the imaging signal from the solid-state imaging device 18, the A / D converter 23 that converts the output of the process circuit 19 into a digital signal, and the A / D converter 23. Is selectively distributed to the four memories at the subsequent stage, and each of the R memory 25, the G memory 26, the B memory 27, and the measurement memory 28 is provided with a multiplexer 24. Signals corresponding to illumination by red light, green light, blue light, and measurement light are distributed and input by the multiplexer 24 in synchronization with the rotation drive and the drive of the measurement light projection light source 6.
[0025]
The signal processing device 7 also includes a video signal processing circuit 29 that inputs each signal stored in the R memory 25, the G memory 26, and the B memory 27 to generate an endoscope video signal, and a video signal processing circuit. A D / A converter 31 that converts the output of 29 into an analog signal and outputs the analog signal to a display 30 that is used as an observation monitor; a measurement processing circuit 32 that calculates the concavo-convex shape of the subject from the signal stored in the measurement memory 28; Based on the calculation result of the measurement processing circuit 32, a three-dimensional video processing circuit 34 for drawing a graphic representing a three-dimensional shape such as a bird's-eye view and a contour map on a display 33 displayed as a three-dimensional measurement image display monitor, and three types of fixed A measurement magnification selection unit 35 for selecting a measurement magnification by magnification, and a first data in which reference data for distance calculation according to the magnification selected by the measurement magnification selection unit 35 is stored. Based on the selection of the close-up table (hereinafter abbreviated as LUT) 36, the second LUT 37 and the third LUT 38, and the measurement magnification selector 35, one of the first LUT 36, the second LUT 37 and the third LUT 38 is selected and the measurement processing circuit 32 And an LUT selection unit 39 that outputs reference data for distance calculation.
[0026]
Note that the selection signal of the measurement magnification selection unit 35 is also output to the measurement light projection light source 6 and the drive unit 16, and the measurement light projection light source 6 and the drive unit 16 optimizes according to the measurement range based on this selection signal. A slit-shaped measurement light with a long length is irradiated into the body cavity.
[0027]
As shown in FIG. 2, the measurement light adjusting lens system 15 provided on the output end side of the measurement light transmission image guide 12 includes an electromagnetic coil 42 driven by a drive unit 16 wound around the outer periphery of the fixing member 41. Further, as shown in FIG. 3 which is a longitudinal section of the measuring light adjusting lens system 15, a fixed member 41 has a movable member 43 made of a permanent magnet or the like, and a flexible member 43 fixed to the electromagnetic member. A lens 44 that is movable by a coil 42 is provided.
[0028]
The electromagnetic coil 42 may be built in along the cylinder of the insertion section itself of the endoscope 4 or the inner cylinder of the forceps channel instead of the built-in method as shown in FIG. There is no need to incorporate the endoscope 4 inside.
[0029]
(Function)
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
[0030]
The illumination light emitted from the observation illumination light source 5 is sequentially converted into red light, green light, blue light, and non-transmission by the rotation of the rotary filter 11 by the motor 10, and the observation light transmission light guide 8 and the observation illumination lens 13 are converted. Illuminate the observation site 3 via. When the opaque part of the rotary filter 11 is inserted in the optical path, the measurement light projection light source 6 emits light based on the synchronization signal from the synchronization circuit 22, and the measurement light transmission image guide 12 and the measurement light adjustment lens. A slit-shaped measurement light is projected onto the observation site 3 via the system 15 and the measurement projection lens 14.
[0031]
The observation region 3 illuminated in this way is imaged on the solid-state image sensor 18 by the objective adjustment lens system 17. The solid-state imaging device 18 is operated by the drive circuit 21 in synchronization with the rotation of the rotary filter 11 based on the synchronization signal from the synchronization circuit 22, and the signal of the image of the observation region 3 by red light, green light, blue light, and measurement light. Are sequentially output, and this signal is amplified and processed by the process circuit 19.
[0032]
Thereafter, the analog signal is converted into a digital signal by the A / D converter 23, and is distributed to each R memory 25, G memory 26, B memory 27 and measurement memory 28 by the multiplexer 24. That is, an image signal based on red light is transferred to the R memory 25, an image signal based on green light is transferred to the G memory 26, an image signal based on blue light is transferred to the B memory 27, and an image signal based on measurement light is transferred to the measurement memory 28. Input and memorize.
[0033]
The image signal for normal observation stored in the R memory 25, the G memory 26, and the B memory 27 is subjected to various processes such as gamma correction and contour correction in the video processing circuit 29, and is then subjected to D / A The signal is converted into an analog signal by the converter 31 and a color image is displayed on the display 30.
[0034]
On the other hand, from the image signal based on the measurement light stored in the measurement memory 28, only the component of the reflected light from the slit-shaped measurement light projected by the measurement processing circuit 32 is extracted. Since this signal is a signal in which the slit-shaped measurement light is projected onto the subject and the form changes according to the unevenness of the subject, it is applied to any of the first LUT 36, the second LUT 37, and the third LUT 38 selected by the LUT selection circuit 39. By comparing with reference position data measured and stored in advance, the concavo-convex shape of the observation site 3 is calculated, processed into a graphic representing the three-dimensional shape by the three-dimensional image processing circuit 34, and displayed on the display 33. An image is displayed.
[0035]
Here, although the input method (mouse, trackball, etc.) is not particularly illustrated, the user can select the observation region 3 displayed on the display 30 (for two-dimensional display) as shown in FIG. While viewing the endoscopic video image, the measurement magnification selection unit 35 selects the measurement range of the three-dimensional shape measurement as shown in FIGS.
[0036]
When a measurement range is selected by the measurement magnification selection unit 35, a control signal corresponding to the selection is generated and transmitted to the drive unit 16 and the LUT selection circuit 39. The driving unit 16 generates a plus or minus current having a magnitude corresponding to the control signal, and transmits the plus or minus current to the measurement light adjusting lens system 15 and the objective adjusting lens system 17.
[0037]
In the measuring light adjusting lens system 15, as shown in FIG. 3, a current 44 flows in the electromagnetic coil 42, and the lens 44 fixed to the movable member 43 that slides between the fixed members 41 moves back and forth. Moving. The structure of the objective adjustment lens system 17 is the same as that of the measurement light adjustment lens system 15 except for the optical system data and dimensions of the lens, and the description thereof will be omitted.
[0038]
Accordingly, the measurement light adjusting lens system 15 operates to supply slit-shaped measurement light having an optimum length corresponding to the measurement range. Further, by changing the magnification of the objective adjusting lens system 17 from the case where a large area is imaged as in FIG. 4A, gradually as shown in FIGS. 4B and 4C. As the magnification is increased, a small area is imaged by the solid-state imaging device 18 having the same number of pixels, so that only a small area can be measured, but the resolution is increased.
[0039]
Furthermore, since only the imaging area of the measurement light changes only by changing the magnification of the lens system as described above, data of each distance between the observation site 3 and the distal end portion of the endoscope 4 for each lens magnification. Is selected from the first LUT 36, the second LUT 37, and the third LUT 38 by the LUT selection circuit 39, and the distance between the observation site 3 and the distal end portion of the endoscope 4 is calculated. ing.
[0040]
(effect)
As described above, according to the present embodiment, the user can perform shape measurement in an arbitrary range by the operation of the measurement light adjusting lens system 15 according to the shape of the observation site 3 and the purpose of use. Since the optimum measurement light can always be supplied, the measurement accuracy can be improved.
[0041]
In the present embodiment, the objective adjustment lens system 17 and the measurement light adjustment lens system 15 of the three-dimensional measurement endoscope apparatus 1 are set to three stages of fixed magnifications in consideration of cost and the like, but the number of LUTs is increased. However, if the selection means is appropriately provided, it is obvious that measurement at an arbitrary magnification is possible.
[0042]
In the present embodiment, an example in which the lens adjustment mechanism is used as a zoom lens has been described. However, if this is applied to focus adjustment, optimum measurement without blur is always achieved regardless of the distance to the observation region 3. Since light can be generated, measurement accuracy can be increased.
[0043]
Furthermore, this embodiment can be easily used not only for the measurement light projection lens of the three-dimensional measurement endoscope apparatus 1 but also for an objective lens system used for normal observation.
[0044]
Further, in the embodiment, the distance calculation between the observation site 3 and the distal end portion of the endoscope 4 is performed by comparing with the value stored in advance in the LUT, but it is not always necessary to use the LUT. The distance between the observation site 3 and the distal end portion of the endoscope 4 may be replaced with a polynomial approximate expression using a variable as a variable. In this case, by switching the coefficient of the polynomial approximation according to the fixed magnification, not only the effect is obtained as described above, but also only the coefficient is stored, so the data is saved much more than the LUT. Therefore, the memory capacity can be reduced.
[0045]
5 and 6 relate to the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the main part in the distal end portion of the endoscope, and FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the control unit in FIG. It is.
[0046]
Since the second embodiment is almost the same as the first embodiment, only different points will be described, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0047]
(Constitution)
In the distal end portion of the endoscope 4 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, the measurement light adjusting lens system in the first embodiment is sequentially placed in front of the emission end face of the measurement light transmission image guide 12. 15, an auxiliary lens 51 that can deflect incident light by a control voltage at an arbitrary angle, a front end half prism 53 that divides measurement light in two directions, and a front end half prism 53. And a light position detector 54 made of a two-dimensional PSD or the like that detects the light position with one of the measurement lights divided by the second measuring lens, and a second auxiliary lens between the light deflector 52 and the tip half prism 53. 55 is provided.
[0048]
And the control part 56 inputs the detection signal from the optical position detection part 54, and based on this detection signal, the drive signal which generates the control voltage for deflecting the light which the optical deflector 52 entered into arbitrary angles The generation circuit 57 is controlled.
[0049]
Further, as shown in FIG. 6, the control unit 56 includes a reference position storage unit 61 that stores data of a reference emission position of measurement light, for example, emission position of measurement light at the time of manufacture, and the reference position storage unit 61. An optical position comparison unit 62 that compares the stored reference emission position of the measurement light with the position of the measurement light detected by the optical position detection unit 54, and a correction signal output unit 63 that generates a correction signal according to the comparison result. It is composed of
[0050]
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0051]
Note that the control unit 56 and the drive signal generation circuit 57 are not necessarily provided in the distal end portion of the endoscope 4.
[0052]
Although not specifically shown, in the present embodiment, the measurement light projection light source 6 can emit not only slit-shaped measurement light but also spot-shaped measurement light, and slit-shaped measurement light is generated during measurement. However, spot-shaped measuring light is generated when not measuring. For this purpose, a cylindrical lens for converting the spot-shaped measurement light of the semiconductor laser into the slit-shaped measurement light may be made removable on the optical axis in accordance with the measurement timing.
[0053]
(Function)
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
[0054]
The measurement light generated by the measurement light projection light source 6 is transmitted through the measurement light transmission image guide 12, the auxiliary lens 51, the optical deflector 52, and the auxiliary lens 55, and reaches the tip half prism 53.
[0055]
In the tip half prism 53, the optical path of the measurement light is divided into two, one is projected onto the observation site 3 via the measurement light projection lens 14, and the other is transmitted to the optical position detection unit 54. In the optical position detection unit 54, a voltage corresponding to the position of the measurement light is generated when the spot-like measurement light at the time of non-measurement is incident, and is output to the optical position comparison unit 62 in the control unit 56.
[0056]
The light position comparison unit 62 compares the difference between the data from the reference position storage unit 61 and the input data of the current measurement light emission position, and transmits the result to the correction signal output unit 63. The correction signal output unit 63 calculates a correction signal for canceling the data difference, and the drive signal generation circuit 57 converts it into a drive signal for the optical deflector 52. The optical deflector 52 deflects the measurement light incident according to the drive signal and emits it to the tip half prism 53.
[0057]
Although the description is omitted, the auxiliary lens 51 constitutes the measurement light adjusting lens system 15 in the first embodiment as described above, and the operation thereof is the same as that of the first embodiment. The operation is the same as in the first embodiment.
[0058]
(effect)
As described above, in this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the measurement light emitted toward the subject is corrected and emitted using the non-measurement time. Therefore, it is possible to perform measurement with higher accuracy without being affected by a change in measurement light due to a change with time or a rapid bending of the optical fiber.
[0059]
In this embodiment, an example in which the positional deviation of the measurement light is detected, corrected, and emitted is shown, but instead of correcting the emission position, the data is shifted by the positional deviation when calculating the distance. It may be configured.
[0060]
7 and 8 relate to a third embodiment of the present invention, FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the main part in the distal end portion of the measurement probe, and FIG. 8 is a sectional view of the measurement light adjusting lens system of FIG. It is sectional drawing shown.
[0061]
Since the third embodiment is almost the same as the first embodiment, only different points will be described, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0062]
(Constitution)
In this embodiment, members for projecting measurement light onto a subject (measurement light adjustment lens system 15, measurement light transmission image guide 12, measurement light projection lens 14, etc.) are incorporated in the insertion portion of the endoscope. Instead, as shown in FIG. 7, it is configured as a separate measurement probe 71. Although not shown, this measurement probe 71 is attached to a forceps channel generally provided in a normal endoscope. It is configured to measure by inserting.
[0063]
Further, instead of providing the winding of the electromagnetic coil 42 along the outer circumference of the cylinder of the measuring light adjusting lens system 15 (the fixing member 41 thereof) like the electromagnetic coil 42 of the first embodiment, the electromagnetic coil 72 is used as the measuring light. A winding of a part of the cylinder of the adjusting lens system 15 is provided.
[0064]
Further, as shown in FIG. 8, a spring member 73 is provided at a position on the outer circumference of the cylinder of the measuring light adjusting lens system 15 so as to avoid the electromagnetic coil 72, and the spring member 73 is a movable member of the measuring light adjusting lens system 15. The spring member 73 is covered with a rubber coating 74 around the spring member 73.
[0065]
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0066]
(Function)
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
[0067]
As shown in FIG. 8, the movable member 43 is positioned in the unused range when the measurement probe 71 is not inserted into the forceps channel (not shown), and the measurement probe 71 is inserted into the forceps channel. Then, after aligning the tip with the reference position at the time of measurement, for example, the outlet of the forceps channel, it is moved to the use range by an instruction input from the user.
[0068]
When the movable member 43 moves to the use range, the thick part of the spring member 73 is pushed and widened, and the part of the rubber coating 74 is lifted from the inside and becomes wider than the diameter of the measurement probe 71. Therefore, the rubber coating 74 is brought into close contact with the inner wall of the forceps channel, and the position of the measurement probe 71 is fixed.
[0069]
The use range of the movable member 43 includes a margin, and this margin portion is used as the focus adjustment range of the measurement light.
[0070]
Other operations are the same as those in the first embodiment.
[0071]
(effect)
As described above, in this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, only the measurement probe 71 is inserted into the forceps channel of a general-purpose endoscope without providing a special fixing means such as a key groove. Since the positional relationship between the emission position of the measurement light and the image sensor can be accurately fixed, it is inexpensive and the measurement accuracy is improved.
[0072]
Further, not only by fixing the positional relationship, but also by using the focus adjustment together, it is possible to project the optimum measurement light without blur regardless of the distance to the subject.
[0073]
9 and 10 relate to the fourth embodiment of the present invention, FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the three-dimensional measurement endoscope apparatus, and FIG. 10 is an operation of the three-dimensional measurement endoscope apparatus of FIG. It is explanatory drawing explaining these.
[0074]
As shown in FIG. 9, the three-dimensional measurement endoscope apparatus 101 of the present embodiment includes an endoscope 102 having an insertion portion 106 inserted into a lumen, and the endoscope 102 with visible light. A light source unit 103 that supplies illumination light, a measurement light to the endoscope 102, a three-dimensional measurement unit 104 that receives reflected light from the subject of the measurement light and performs three-dimensional measurement, and a three-dimensional measurement And a display 105 for displaying the subject image.
[0075]
The endoscope 102 is provided at the flexible insertion portion 106 inserted into the lumen, an operation portion 107 provided at the rear end of the insertion portion 106, and a rear end of the operation portion 107. An eyepiece 108 and a universal cable 109 extended from the operation unit 107. At the end of the universal cable 109, a first connector detachably attached to the light source unit 103, and a three-dimensional measurement unit 104 is provided with a detachable second connector.
[0076]
The light source unit 103 includes a lamp 114 that is driven to emit light by a lamp driving circuit (not shown), and the white light emitted from the lamp 114 is condensed by a condenser lens 115 and is used for transmitting illumination light. The light is supplied to the light incident end of the guide 116. The white light is transmitted by the illumination light transmission light guide 116 inserted through the universal cable 109, the operation unit 107, and the insertion unit 106, and is further observed from the distal end surface fixed to the distal end of the insertion unit 106. And illuminates the subject side such as the affected part in the body cavity.
[0077]
An observation window is provided at the distal end of the insertion portion 106 adjacent to an illumination window to which an observation illumination lens 118 is attached. An observation objective lens 119 is attached to the observation window, and the image formation position is at the image formation position. Connect the optical image of the illuminated subject. At the imaging position, the front end surface of the observation image guide 121 is arranged, and the optical image is transmitted to the rear end surface by the observation image guide 121.
[0078]
An eyepiece lens 122 is provided on the eyepiece 108 facing the rear end surface, and an optical image transmitted by the observation image guide 121 via the eyepiece lens 122 can be observed with the naked eye.
[0079]
In addition, the endoscope 102 includes an insertion portion 106, an operation portion 107, and a measurement light transmission image guide 131 and a shape measurement image guide 132 in the universal cable 109, similarly to the illumination light transmission light guide 116. The light entrance end and the light exit end of the end portion of the universal cable 109 are connected to the three-dimensional measurement unit 104.
[0080]
The three-dimensional measurement unit 104 includes a laser beam scanning unit 130 that scans a laser beam. The laser beam scanning unit 130 includes a semiconductor laser (hereinafter abbreviated as a laser) 134 that is driven to emit light by a laser control circuit 133. The laser beam of the laser 134 is reflected by a polygon mirror 136 that is rotationally driven by a polygon drive motor 135, and this reflected light is further reflected by a galvano mirror 138 that is rotated by a galvano mirror control circuit 137. The light passes through the lens 139 and enters the light incident end of the measurement light transmission image guide 131.
[0081]
The polygon mirror 136 has a large number of mirror surfaces with the side parallel to the rotation axis of the polygon drive motor 135 as a regular polyhedron, and is rotated by the polygon drive motor 135 to transmit the laser beam in the horizontal plane for measuring light transmission. An angle scan corresponding to the horizontal width of the end face of the image guide 131 is performed. The polygon drive motor 135 is controlled by the polygon control circuit 140.
[0082]
Further, the galvano mirror 138 is reciprocally rotated in a range of a predetermined angle when a drive signal such as a triangular wave or a staircase wave is applied by the galvano mirror control circuit 137. In this case, the galvanometer mirror 138 is rotated around an axis included in a plane parallel to the horizontal plane.
[0083]
The light incident on the galvanometer mirror 138 is reflected and the reflection direction is scanned in the vertical direction. The laser light scanned in the horizontal direction and the vertical direction in this way is incident by the condenser lens 139 so as to scan the light incident surface of the measurement light transmission image guide 131 in the horizontal direction and the vertical direction.
[0084]
In this case, the polygon mirror 136 scans a laser spot in a line shape in the horizontal direction over the number of fibers passing through the diameter of the image guide 131 for measuring light transmission on one mirror surface, and the vertical direction between the scans The galvano mirror 138 moves in the vertical direction by the fiber pitch.
[0085]
Then, after scanning the entire area of the light incident surface of the image guide 131 for measuring light transmission in the horizontal direction and the vertical direction, the galvanometer mirror 138 is rotated in the opposite direction, and scans in one direction in the horizontal direction. However, scanning in the vertical direction is reversed (scanning back and forth).
[0086]
The distal end surface of the measurement light transmission image guide 131 is attached to the distal end portion of the insertion portion 106, and a measurement light projection lens 145 is provided opposite to the distal end surface, and transmitted by the measurement light projection lens 145. A laser spot is projected on the object side, and scanning of the projection spot corresponds to scanning at the light incident end.
[0087]
That is, scanning is performed in a certain direction on the subject side in correspondence with the horizontal scanning at the light incident end. In order to simplify the explanation, it is assumed that the subject side is also scanned in the horizontal direction by scanning in the horizontal direction at the light incident end.
[0088]
A shape measuring objective lens 146 is provided at the distal end of the insertion portion 106 adjacent to the measuring light projection lens 145, and the shape measuring objective lens 146 is projected onto the subject surface by the measuring light projection lens 145. The position of the laser spot thus formed is imaged on the tip surface of the image guide 132 for shape measurement arranged at the imaging position.
[0089]
Then, the light is transmitted to the light emitting end of the rear end face by the shape measuring image guide 132. An imaging adjusting lens system 147 is arranged opposite to the light emitting end, and the imaging adjusting lens system 147 forms an image on a tape-shaped fiber bundle array 148 having the end face arranged at the position of the imaging plane. .
[0090]
This tape-shaped fiber bundle array 148 has an array structure in which n tape-shaped fiber bundles 148 (1) to 148 (n) are laminated, and each tape-shaped fiber bundle 148 (i) (i = 1 to n) For example, one end of the number of fibers passing through the diameter of the measurement light transmission image guide 131 (or the shape measurement image guide 132) is fixed in a tape shape, and the other end is bundled in a round shape. Yes.
[0091]
At one end which becomes the light incident end, these tape-shaped fiber bundles 148 (1) to 148 (n) are arranged in a laminated structure, for example, become a square end surface, and the other end side which becomes the light emitting end is Each of the light receiving elements 149 (i) (i = 1 to n) is arranged in an array so as to face each of the end surfaces that are bundled in a circle and separated from each other, and emitted from each end surface. Each light is detected.
[0092]
The distance of each part of the subject is measured according to the principle of triangulation distance measurement. In the present embodiment, if the position of the reflected light along one direction is detected, the distance to the position of the subject corresponding to the detection is calculated. The tape-shaped fiber bundle array 148 having a configuration capable of calculation and having a function of detecting light in a direction perpendicular to one direction is used.
In the present embodiment, if the laser spot scanned through the measuring light projection lens 145 by the rotation of the polygon mirror 136 is, for example, in the horizontal direction, the laser spot is parallel to the horizontal direction in the shape measurement image guide 132. Each tape-shaped fiber bundle 148 (i) (i = 1 to n) in which fibers are arranged so that the light incident end spreads in a tape shape so as to have a light detection function only in the direction is a direction perpendicular to the horizontal direction. The position is detected in the vertical direction.
[0093]
The outputs of the light receiving elements 149 (i) (i = 1 to n) are amplified by the amplifiers 151 (i) (i = 1 to n), respectively, and then the comparator 153 has n channels and each amplifier 151 ( i) The outputs of (i = 1 to n) are compared. Then, the laser spot detection circuit 154 identifies the measurement light from the emission position of the spot measurement light based on the comparison result of the comparator 153, and measures in advance on an LUT (not shown) provided in the height information calculation circuit 155. The height of each reflected light is calculated by referring to the reference position data of the spot measuring light according to the distance to the subject that has been completed. The calculated height information is collectively stored in the frame memory 156 and displayed on the display 105.
[0094]
Also, a measurement magnification / position selection unit that arbitrarily changes the horizontal scanning interval / position and the vertical scanning interval / position of the spot measurement light by controlling the laser control circuit 133, the galvanometer mirror control circuit 137, and the polygon mirror control circuit 140. 157 is provided. The measurement magnification / position selection unit 157 also controls an imaging adjustment lens control circuit 158 that drives and controls the imaging adjustment lens system 147, and the imaging adjustment lens control circuit 158 controls the imaging adjustment lens system 147. It is driven in the same manner as the measurement light adjusting lens system 15 of the first embodiment.
[0095]
(Function)
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
[0096]
With the above configuration, spot-shaped measurement light in the laser beam scanning unit 130 is generated by the laser 134. The laser control circuit 133 controls ON / OFF of the light emission of the laser 134 and the light emission output.
[0097]
The spot-shaped measurement light is scanned in the horizontal direction as the polygon mirror 136 is rotated by the polygon mirror drive motor 135. The polygon mirror control circuit 140 controls the rotation speed and rotation angle of the polygon mirror drive motor 135.
[0098]
Accordingly, by controlling the ON / OFF of the light emission of the laser 134 and the rotation of the polygon mirror 136 in combination, measurement light having an arbitrary horizontal scanning speed can be obtained at an arbitrary horizontal position.
[0099]
The horizontally scanned measurement light is subjected to vertical scanning by a galvanometer mirror 138. Note that the galvano mirror control circuit 137 controls the rotation speed and angle of the galvano mirror 138.
[0100]
Therefore, by controlling the rotation of the galvanometer mirror 138, measurement light having an arbitrary vertical scanning speed can be obtained at an arbitrary vertical position.
[0101]
As will be described later, the measurement light that can be scanned at the arbitrary position (horizontal / vertical) and the arbitrary scanning (horizontal / vertical) speed is sent from the measurement magnification / position selection unit 157 to the laser control circuit 133, galvanometer mirror This can be obtained by controlling the control circuit 137 and the polygon mirror control circuit 140 in relation to each other.
[0102]
The measurement light is projected onto the measurement light transmission image guide 131 by the lens 139, guided to the measurement projection lens 145 at the distal end of the endoscope by the measurement light transmission image guide 131, and projected onto the subject.
[0103]
Then, the reflected light of the measurement light applied to the subject is detected by the shape measurement objective lens 146 and shifted from the reference position according to the shape of the subject, and the image adjustment lens 147 is detected by the shape measurement image guide 132. Led up to.
[0104]
The imaging adjustment lens 147 has a focal position that changes based on an instruction from the imaging adjustment lens control circuit 158, and is arbitrarily input to the incident side of n sets of tape-like fibers 148 (1) to 148 (n). The reflected light can be imaged at an enlargement ratio of. This enlargement rate is also controlled by the measurement magnification / position selection unit 157.
[0105]
The reflected light imaged on the incident side of the tape-shaped fibers 148 (1) to 148 (n) is collected on the emission side and guided to n light receiving elements 149 (1) to 149 (n). Amplifying circuits 151 (1) to 151 (151) so that the weak reflected light received by each of the light receiving elements 149 (1) to 149 (n) has the same characteristics by correcting variations in each tape-like fiber and each light receiving element. By comparing the output of each amplifier circuit with the comparator 153 amplified in (n) and having n channels, it is specified which light receiving element has detected the reflected light.
[0106]
The measurement light is identified by the laser spot detection circuit 154 based on the data from the comparator 153 and the emission position of the spot measurement light obtained from the known rotation angle and rotation speed of the polygon mirror 136 and the galvanometer mirror 138. The height of each reflected light is calculated by referring to the reference position data of the spot measurement light according to the distance to the subject that has been measured in advance in the LUT provided in the information calculation circuit 155. Instead of using the LUT reference, a distance relationship between subjects may be set as a coefficient in advance, and calculation using a polynomial approximation formula may be used.
[0107]
The calculated height information is stored together in the frame memory 156 and displayed on the display 105.
[0108]
On the display 105, as shown in FIG. 10, a measurable range is marked as a measurement range instruction frame 161 in a normal two-dimensional image.
[0109]
In the measurement magnification / position selection unit 157, a specific input method (such as a mouse) is not shown, but the laser control circuit 133 and the galvanomirror control circuit 137 are selected according to the measurement magnification / position selected by the user. By controlling the polygon mirror control circuit 140, the horizontal scanning interval / position and the vertical scanning interval / position of the spot measurement light are arbitrarily changed.
[0110]
Further, in conjunction with the measurement magnification / position selection unit 157, the image adjustment is performed so that the light emitted from the image adjustment lens 147 always uses the entire surface of the tape-shaped fiber bundle 148 (i) (i = 1 to n). The lens control circuit 158 is also controlled.
[0111]
(effect)
For example, spot measurement light scanning is performed 256 times in the vertical direction and 256 times in the horizontal direction. In this case, naturally, the number of pixels of the tape-shaped fiber bundle array 148 also corresponds to 256 × 256.
[0112]
Whether the entire surface of the subject is measured or a part of the subject is measured, the imaging adjustment lens 147 operates so that the same number of times the measurement light is scanned and the entire surface of the tape-shaped fiber bundle array 148 is used. The smaller the measurement area, the better the analytical performance per unit area.
[0113]
Therefore, when the user selects a magnification using the measurement magnification / position selection unit 157, the entire surface of the subject can be measured although the resolution is low in the case of FIG.
[0114]
However, in the case of FIG. 10B, although the resolution is high, only a part of the subject center can be measured. However, since the scanning position of the spot measurement light can be shifted as shown in FIG. 10C, it is not necessary to subject the endoscope to angle measurement or the like and forcibly put the subject in the measurement range. Therefore, it can be measured at any site and it will be less painful for the patient.
[0115]
In the present embodiment, the resolution is automatically determined by selecting the measurement range of the three-dimensional measurement endoscope apparatus 101. However, for example, the number of spot measurement lights generated is fixed with the measurement range and resolution fixed. If it is reduced, the incident time of reflected light per unit time increases, so that detection when the distance to the subject is far and the reflected light is weak becomes easy, and if the resolution is not particular, the measurement time can be shortened.
[0116]
11 and 12 relate to the fifth embodiment of the present invention, FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the three-dimensional measurement endoscope apparatus, and FIG. 12 is an operation of the three-dimensional measurement endoscope apparatus of FIG. It is explanatory drawing explaining these.
[0117]
Since the fifth embodiment is almost the same as the fourth embodiment, only different points will be described, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0118]
(Constitution)
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, in addition to the configuration of the fourth embodiment, an image recognition unit 171 that recognizes an image stored in the frame memory 156 and data from the image recognition unit 171 The measurement position holding unit 172 that holds the data, and the data held in the measurement position holding unit 172 and the data sent from the image recognition unit 171 are compared, and the measurement position / magnification selection unit 157 is controlled so that they match. The measurement position follower 173 to be added is added.
[0119]
Other configurations are the same as those in the fourth embodiment.
[0120]
(Function)
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
[0121]
In the present embodiment, the image recognizing unit 171 extracts the features of the mucous membrane and the lesioned part from the image stored in the frame memory 156, and sends the extracted data to the measurement position holding unit 172 and the measurement position tracking unit 173. .
[0122]
In the measurement position holding unit 172, as shown in FIG. 12A, when the user designates a place to be measured, the measurement range instruction frame 181 is indicated by a double frame, and the extraction sent from the image recognition unit 171 at that time is displayed. Retain data. Of course, the measurement range instruction frame 181 is not a double frame, and for example, the color of the frame may be changed.
[0123]
The measurement position tracking unit 173 compares the extracted data held in the measurement position holding unit 172 with new extracted data that is a feature of the image sent from the image recognition unit 171 so that the two match. As shown in FIG. 12B, the measurement position / magnification selection unit 157 is instructed to shift the measurement position.
[0124]
In the case of the present embodiment, the feature is extracted from the obtained three-dimensional shape. However, the present invention is not limited to this, and the feature may be extracted from a normal two-dimensional image. You may add extracting a characteristic from the condition of a color change.
[0125]
Other operations are the same as those in the fourth embodiment.
[0126]
(effect)
As described above, in this embodiment, in addition to the effects of the fourth embodiment, once the location of measurement is instructed, the measurement location automatically moves following the movement of the subject. It is also possible to deal with cases where it is difficult to measure the same position.
[0127]
Note that the measurement position holding unit 172 includes the patient ID. By adding and holding multiple index data such as NO and measurement location, it is easy to give instructions when performing follow-up observation of the lesion, and the change in the lesion is obvious and very effective. It is.
[0128]
[Appendix]
(Additional Item 1) An endoscope that inserts an insertion portion into a body cavity and projects measurement light onto a subject, and a three-dimensional measurement endoscope that measures the shape of the subject from reflected light of the measurement light from the endoscope In the mirror device,
Magnification / focus adjustment means for adjusting the magnification and focus of the measurement light projection lens that projects the measurement light;
Distance calculating means for calculating a distance to the subject according to a set value of the magnification / focus adjusting means;
A three-dimensional measurement endoscope apparatus comprising:
[0129]
(Additional Item 2) The distance calculation means performs calculation by switching a plurality of lookup tables.
Item 3. The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to additional item 1.
[0130]
(Additional Item 3) The distance calculation means performs calculation by switching a plurality of coefficients of a polynomial approximation formula.
Item 3. The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to additional item 1.
[0131]
(Additional Item 4) The distance calculation means switches the resolution according to the area to be measured.
Item 3. The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to additional item 1.
[0132]
(Additional Item 5) The distance calculation means switches the measurement time according to the resolution.
Item 3. The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to additional item 1.
[0133]
(Additional Item 6) The magnification / focus adjustment means is an electronic coil means provided along a cylinder in the insertion portion.
Item 3. The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to additional item 1.
[0134]
(Additional Item 7) Display means for displaying on the screen a projection range of the measurement light according to the magnification of the measurement light projection lens by the magnification / focus adjustment means.
The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to appendix 1, wherein the three-dimensional measurement endoscope apparatus is provided.
[0135]
(Additional Item 8) Projection range moving means for arbitrarily moving the measurement range of the measurement light according to the magnification of the measurement light projection lens
The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to appendix 1, wherein the three-dimensional measurement endoscope apparatus is provided.
[0136]
(Additional Item 9) Designating means for designating the subject within the projection range of the measurement light arbitrarily moved by the projection range means;
Recognizing means for recognizing the shape or color of the subject;
Tracking means for moving the projection range of the measurement light so as to follow the specified subject;
The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to appendix 8, characterized by comprising:
[0137]
(Additional Item 10) The designation unit holds a plurality of designated data, adds index data for identifying the data to the data, and identifies and selects the data.
The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to appendix 9, wherein
[0138]
(Additional Item 11) An endoscope that inserts an insertion portion into a body cavity and projects measurement light onto a subject, and a three-dimensional measurement endoscope that measures the shape of the subject from reflected light of the measurement light from the endoscope In the mirror device,
Detection means for detecting an emission angle of the measurement light;
Correction means for correcting the emission angle of the measurement light;
A three-dimensional measurement endoscope apparatus comprising:
[0139]
(Additional Item 12) An endoscope that inserts an insertion portion into a body cavity, a measurement light projection probe that is inserted into a forceps channel of the endoscope and projects measurement light onto a subject, and a measurement light projection probe In the three-dimensional measurement endoscope apparatus that measures the shape of the subject from the reflected light of the measurement light,
A member for pressing the inner wall of the forceps channel of the endoscope is provided on the measurement light projection probe.
A three-dimensional measuring endoscope apparatus characterized by the above.
[0140]
(Additional Item 13) Electronic coil means for adjusting the magnification and focus of the measurement light projection lens that projects the measurement light,
The member presses the inner wall of the forceps channel in combination with driving of the measurement light projection lens by the electronic coil means.
Item 15. The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to Additional Item 12.
[0141]
【The invention's effect】
  As described above, according to the three-dimensional measurement endoscope apparatus of the present invention,AlwaysTherefore, there is an effect that it is possible to perform measurement at an arbitrary resolution and supply of the optimum measurement light.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a three-dimensional measurement endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the measurement light adjusting lens system of FIG.
3 is a sectional view showing a longitudinal section of the measuring light adjusting lens system of FIG. 2;
4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the three-dimensional measurement endoscope apparatus of FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a main part in an endoscope distal end portion according to a second embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram showing the configuration of the control unit in FIG. 5;
FIG. 7 is a configuration diagram showing a configuration of a main part in a distal end portion of a measurement probe according to a third embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a cross section of the measurement light adjusting lens system in FIG. 7;
FIG. 9 is a configuration diagram showing a configuration of a three-dimensional measurement endoscope apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
10 is an explanatory diagram for explaining the operation of the three-dimensional measurement endoscope apparatus of FIG. 9;
FIG. 11 is a configuration diagram showing a configuration of a three-dimensional measurement endoscope apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
12 is an explanatory diagram for explaining the operation of the three-dimensional measurement endoscope apparatus of FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... 3D measurement endoscope device
2 ... Insertion section
3 ... Observation site
4 ... Endoscope
5 ... Illumination light source for observation
6 ... Measuring light projection light source
7. Signal processing device
8. Light guide for observation
9 ... Lamp
10 ... Motor
11 ... Rotation filter
12. Image guide for measuring light transmission
13 ... Observation lens
14 ... Lighting lens for measurement
15 ... Measuring light adjustment lens system
16 ... Drive unit
17 ... Objective adjustment lens system
18 ... Solid-state imaging device
19 ... Process circuit
20, 21 ... Drive circuit
22: Synchronous circuit
23 ... A / D converter
24. Multiplexer
25 ... R memory
26 ... G memory
27 ... B memory
28 ... Memory for measurement
29 ... Video signal processing circuit
30, 33 ... Display
31 ... D / A converter
32. Measurement processing circuit
34 ... 3D image processing circuit
35 ... Measurement magnification selector
36 ... 1st LUT
37 ... Second LUT
38 ... 3rd LUT
39 ... LUT selection part
41 ... Fixing member
42 ... Electromagnetic coil
43. Movable member
44 ... Lens
Attorney Susumu Ito

Claims (4)

体腔内に挿入部を挿入し、被写体を観察するための観察光と、被写体の形状を測定するための測定光とを被写体に投影する内視鏡と接続され、前記内視鏡からの前記測定光の反射光から前記被写体の形状を計測する三次元計測内視鏡装置において、
前記観察光による観察画像に対して測定範囲の選択を行う測定範囲選択手段と
前記測定範囲選択手段による測定範囲の選択に応じて、前記測定光を投影する測定光投影レンズの倍率と焦点を調節する倍率・焦点調節手段と、
前記倍率・焦点調節手段の設定値に応じて、前記被写体との距離計算を行う距離計算手段と、
を備えたことを特徴とする三次元計測内視鏡装置。
An insertion part is inserted into the body cavity and connected to an endoscope that projects observation light for observing the subject and measurement light for measuring the shape of the subject onto the subject, and the measurement from the endoscope In a three-dimensional measurement endoscope apparatus that measures the shape of the subject from reflected light of light,
Measurement range selection means for selecting a measurement range for an observation image by the observation light ;
Magnification / focus adjustment means for adjusting the magnification and focus of the measurement light projection lens that projects the measurement light according to the measurement range selected by the measurement range selection means ,
Distance calculating means for calculating a distance to the subject according to a setting value of the magnification / focus adjusting means;
A three-dimensional measurement endoscope apparatus comprising:
前記測定範囲選択手段は、段階的に測定範囲を選択することが可能であることを特徴とする請求項1記載の三次元計測内視鏡装置 The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to claim 1, wherein the measurement range selection unit can select a measurement range in a stepwise manner . 前記測定光の反射光を抽出する抽出手段と
予め記憶されている基準データと前記抽出手段により抽出された反射光のデータとを比較して形状計算を行う三次元映像処理手段と
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の三次元計測内視鏡装置
Extraction means for extracting reflected light of the measurement light ;
3D image processing means for performing shape calculation by comparing the reference data stored in advance with the reflected light data extracted by the extraction means ;
The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to claim 1, further comprising:
前記測定光の基準出射位置を記憶する基準位置記憶手段と
前記測定光の現在の出射位置を検出する出射位置検出手段と
前記基準位置記憶手段の記憶する基準出射位置と前記出射位置検出手段により検出された出射位置とを比較して前記測定光の出射方向を補正する出射方向補正手段と
を備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の三次元計測内視鏡装置
Reference position storage means for storing a reference emission position of the measurement light ;
An emission position detecting means for detecting a current emission position of the measurement light ;
An emission direction correction unit that corrects an emission direction of the measurement light by comparing a reference emission position stored in the reference position storage unit and an emission position detected by the emission position detection unit ;
The three-dimensional measurement endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2926718B1 (en) * 2014-03-31 2021-05-05 FUJIFILM Corporation Endoscope system

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL126727A (en) * 1998-10-22 2006-12-31 Given Imaging Ltd Method for delivering a device to a target location
JP2007285891A (en) * 2006-04-17 2007-11-01 Toru Yoshizawa Inside surface shape measuring method and measuring apparatus using the method
US8496575B2 (en) 2006-11-14 2013-07-30 Olympus Corporation Measuring endoscope apparatus, program and recording medium
JP5026769B2 (en) * 2006-11-14 2012-09-19 オリンパス株式会社 Endoscope device for measurement, program, and recording medium
JP5634755B2 (en) 2010-06-08 2014-12-03 富士フイルム株式会社 Electronic endoscope system, processor device for electronic endoscope, and method for operating electronic endoscope system
JP5698489B2 (en) * 2010-09-30 2015-04-08 オリンパス株式会社 Inspection device
KR101522244B1 (en) * 2013-07-26 2015-05-26 한국과학기술원 3D Multiful Endoscope
WO2017010148A1 (en) * 2015-07-10 2017-01-19 オリンパス株式会社 Endoscopic system
JP6656611B2 (en) * 2015-07-24 2020-03-04 公立大学法人広島市立大学 Three-dimensional shape measuring device, diagnostic system, and three-dimensional shape measuring method
CN109459848B (en) * 2018-10-31 2021-08-31 精微视达医疗科技(武汉)有限公司 Probe type confocal micro endoscope, focusing device and method thereof
CN116224522A (en) * 2023-03-02 2023-06-06 上海微觅医疗器械有限公司 Lens adjusting device and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2926718B1 (en) * 2014-03-31 2021-05-05 FUJIFILM Corporation Endoscope system

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